导热油残炭是多环芳香烃、胶质、沥青质的混合物，在空气不足的条件下受强热作用易于分解、脱氢缩合而成残炭。残炭的大小可大致判定导热油在高温使用中的结焦倾向。结焦的传热系数与金属相差很大，能耗增加，所以残炭是影响导热油的主要因素。 导热油的水分关系到装置平稳运行的重要指标，载热体中如果水份超标容易在升温过程中出现沸油现象，也容易加快油品的水解与氧化反应。导致导热油油分解失效。一般工业装置使用产品不得大于0.05%，民用电热取暖器因无法排除水分，为保证安全，指标定为不大于0.02%。
导热油长期处于高温环境下运行，分子内碳链会发生断裂，导致化合物分解成气体、低分子化合物（低沸物）及自由基，自由基有能与其他分子发生聚合而生成高分子聚合物（高沸物）。导热油的热分解反应所产生的的低分子物质可能有氢气、甲烷、乙烷、丙烷等气体及低分子量的烃类化合物。此类物质的增加，会引起系统内压力上升，甚至出现导热油循环泵的汽蚀，特别是对于气相循环系统，由于压力的上升则难以控制内部温度，造成热效率降低等不良影响。此外，分解产生的低分子化合物还能是导热油的闪点降低而增加燃爆倾向。
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